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低溫共燒陶瓷(LTCC)基板電路加工技術(shù)

LTCC基板加工工藝

圖2為LTCC基板制造的工藝流程圖,主要有混料、流延、打孔、填孔、絲網(wǎng)印刷、疊片、等靜壓、排膠燒結(jié)等主要工序,下面簡單介紹各個工序工藝。

圖2 LTCC制造的工藝流程圖

混料與流延:將有機物(主要由聚合物粘結(jié)劑和溶解于溶液的增塑劑組成)和無機物(由陶瓷和玻璃組成)成分按一定比例混合,用球磨的方法進行碾磨和均勻化,然后澆注在一個移動的載帶上(通常為聚酯膜),通過一個干燥區(qū),去除所有的溶劑,通過控制刮刀間隙,流延成所需要的厚度。此工藝的一般厚度容差是±6%。

打孔:利用機械沖壓、鉆孔或激光打孔技術(shù)形成通孔。通孔是在生瓷片上打出的小孔(直徑通常為0.1-0.2mm),用在不同層上以互連電路。在此階段還要沖制模具孔,幫助疊片時的對準(zhǔn);對準(zhǔn)孔用于印刷導(dǎo)體和介質(zhì)時自動對位。

印刷:利用標(biāo)準(zhǔn)的厚膜印刷技術(shù)對導(dǎo)體漿料進行印刷和烘干。通孔填充和導(dǎo)體圖形在箱式或鏈?zhǔn)綘t中按相關(guān)工藝溫度和時間進行烘干。根據(jù)需要,所有電阻器、電容器和電感器在此階段印刷和烘干。

通孔填充:利用傳統(tǒng)的厚膜絲網(wǎng)印刷或模板擠壓把特殊配方的高固體顆粒含量的導(dǎo)體漿料填充到通孔。

排膠與燒結(jié):200-500℃之間的區(qū)域被稱為有機排膠區(qū)(建議在此區(qū)域疊層保溫*少60min)。然后在5-15min 將疊層共燒至峰值溫度(通常為850℃)。氣氛燒成金屬化的典型排膠和燒成曲線會用上2-10h。燒成的部件準(zhǔn)備好后燒工藝,如在頂面上印刷導(dǎo)體和精密電阻器,然后在空氣中燒成。如果Cu用于金屬化,燒結(jié)必須在N2鏈?zhǔn)綘t中進行。

檢驗:然后對電路進行激光調(diào)阻(如果需要)、測試、切片和檢驗,LTCC 封裝中可用硬釬焊引線或散熱片(如果需要)。

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